(57)【要約】【課題】  圧縮機容量と室内送風機容量の両方を制御し、冷却能力を確保しながら吹出し空気温度を上昇させることで、室内温度を安定させつつ結露を防止することができる空気調和装置を得る。【解決手段】  容量制御可能な圧縮機１と、容量制御可能な室内送風機６と、圧縮機および室内送風機の容量制御を行う制御部８と、吸込み温度センサ１２と、吹出し温度センサ７と、電算機室の冷却対象部分の温度および湿度を検出する温度センサ１０および湿度センサ１１とを備え、制御部８は、温度センサと湿度センサの検出値から電算機室の冷却対象部分の露点温度を算出し、吹出し空気温度が露点温度を下回った場合、圧縮機容量と室内送風機容量を制御し、吸込み空気温度と吹出し空気温度および室内送風機容量から算出される冷却能力を一定に保ったまま吹出し空気温度が露点温度以上となるように制御する。【選択図】  図１
2005147490.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
容量制御可能な圧縮機、凝縮側熱交換器、流量制御弁、および蒸発側熱交換器を連結し冷媒を循環させる冷凍サイクルと、
室外送風機と、
容量制御可能な室内送風機と、
容量制御可能な圧縮機および容量制御可能な室内送風機の容量制御を行う制御部と、
空気調和装置の吸込み空気温度を検出する吸込み温度センサと、
蒸発側熱交換器を介して吹出される吹出し空気温度を検出する吹出し温度センサと、
電算機室の冷却対象部分の温度を検出する温度センサと、
電算機室の冷却対象部分の湿度を検出する湿度センサとを備え、
前記制御部は、前記温度センサと湿度センサの検出値から電算機室の冷却対象部分の露点温度を算出し、吹出し空気温度が前記露点温度を下回った場合、圧縮機容量と室内送風機容量を制御し、吸込み空気温度と吹出し空気温度および室内送風機容量から算出される空気調和装置の冷却能力を一定に保ったまま吹出し空気温度が前記露点温度以上となるように制御することを特徴とする空気調和装置。
【請求項２】
容量制御可能な圧縮機、凝縮側熱交換器、流量制御弁、および蒸発側熱交換器を連結し冷媒を循環させる冷凍サイクルと、
室外送風機と、
容量制御可能な室内送風機と、
容量制御可能な圧縮機および容量制御可能な室内送風機の容量制御を行う制御部と、
空気調和装置の吸込み空気温度を検出する吸込み温度センサと、
蒸発側熱交換器を介して吹出される吹出し空気温度を検出する吹出し温度センサと、
前記制御部に設けられ、外部からの除湿運転指令信号を受信する除湿運転信号受信部と、
電算機室の冷却対象部分の温度を検出する温度センサと、
電算機室の冷却対象部分の湿度を検出する湿度センサとを備え、
前記制御部は、前記温度センサと湿度センサの検出値から電算機室の冷却対象部分の露点温度を算出し、前記除湿運転指令信号に従って圧縮機容量を高く、室内送風機容量を低く制御する除湿運転中に、吹出し空気温度が前記露点温度を下回った場合、圧縮機容量と室内送風機容量を制御し、吸込み空気温度と吹出し空気温度および室内送風機容量から算出される空気調和装置の冷却能力を一定に保ったまま吹出し空気温度が前記露点温度以上となるように制御することを特徴とする空気調和装置。
【請求項３】
制御部は、吹出し空気温度が露点温度以上となるように、圧縮機容量を低下させ、送風機容量を増加させることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の空気調和装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電算機室などの対物空気調和を行う空気調和装置の吹出し空気温度制御に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の空気調和装置においては、容量制御可能な圧縮機、凝縮器、膨張弁、蒸発器を備え、各々の部品を配管を介して接続して冷凍サイクルを構成し、圧縮機の容量制御を行う制御部と、蒸発器を通過して冷却された吹出し空気の温度を計測しその計測値を制御部に送る吹出し温度センサとを備え、冷却された空気が送られる冷却対象の機器の周囲温度および周囲湿度を計測する周囲温度センサおよび周囲湿度センサを設け、この温度センサと湿度センサの検出値から冷却対象機器の露点温度を算出するとともに、この露点温度と吹出し温度センサで検出される吹き出し空気温度の検出値を比較して、露点温度よりも吹出し空気温度が低い場合は、冷却対象の機器の表面に結露が発生する可能性があるため、圧縮機容量制御により吹出し空気温度を上昇させて、冷却対象の機器の結露防止を図っている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平９−２３６２９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のように構成された従来の空気調和装置では、露点温度よりも吹出し空気温度が低い場合、圧縮機容量を低下することにより蒸発器での蒸発温度度をアップし、吹出し空気温度を上昇させる。このとき、圧縮機容量が低下するため冷却性能が低下し、空気調和装置本来の目的である冷却能力が低下し、室内温度が上昇するため、室内温度が安定しなくなる可能性がある。
電算機室などの空気調和装置としては室内温度を安定させることが重要であるため、吹出し空気温度を上昇させるために冷却性能が低下するということは大きな問題であった。
【０００５】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、第１の目的は、冷却部分の露点温度より吹出し空気温度が低く、吹出し空気温度を上昇させる制御を行う場合、圧縮機容量と室内送風機容量の両方を制御することにより、冷却能力を確保しながら吹出し空気温度を上昇させることで、室内温度を安定させつつ結露を防止することができる空気調和装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る空気調和装置においては、容量制御可能な圧縮機、凝縮側熱交換器、流量制御弁、および蒸発側熱交換器を連結し冷媒を循環させる冷凍サイクルと、室外送風機と、容量制御可能な室内送風機と、容量制御可能な圧縮機および容量制御可能な室内送風機の容量制御を行う制御部と、空気調和装置の吸込み空気温度を検出する吸込み温度センサと、蒸発側熱交換器を介して吹出される吹出し空気温度を検出する吹出し温度センサと、電算機室の冷却対象部分の温度を検出する温度センサと、電算機室の冷却対象部分の湿度を検出する湿度センサとを備え、制御部は、温度センサと湿度センサの検出値から電算機室の冷却対象部分の露点温度を算出し、吹出し空気温度が露点温度を下回った場合、圧縮機容量と室内送風機容量を制御し、吸込み空気温度と吹出し空気温度および室内送風機容量から算出される空気調和装置の冷却能力を一定に保ったまま吹出し空気温度が前記露点温度以上となるように制御するものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明は、温度センサと湿度センサの検出値から電算機室の冷却対象部分の露点温度を算出し、吹出し空気温度が露点温度を下回った場合、圧縮機容量と室内送風機容量を制御し、吸込み空気温度と吹出し空気温度および室内送風機容量から算出される空気調和装置の冷却能力を一定に保ったまま吹出し空気温度が前記露点温度以上となるように、圧縮機容量と室内送風機容量の両方を制御することにより、冷却能力を確保しながら吹出し空気温度を上昇させることで、室内温度を安定させつつ結露を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１による冷凍サイクルの制御方法について説明する。図１はこの発明の実施の形態１に係る空気調和装置を示す。
図１において、１は容量制御可能な圧縮機、２は凝縮側熱交換器、３は流量制御弁、４は蒸発側熱交換器であり、順番に配管で接続した冷媒回路を構成している。９は室外送風機、６は容量制御可能な室内送風機、７は蒸発側熱交換器４を介して吹出される吹出し空気温度を検出する吹出し温度センサ、１２は空気調和装置の吸込み空気温度を検出する吸込み温度センサ、８は容量制御可能な圧縮機１と容量制御可能な室内送風機６を制御する制御部である。
【０００９】
１０は室内に設置され冷却対象部分の温度を検出する温度センサ、１１は室内に設置され冷却対象部分の湿度を検出する湿度センサである。
【００１０】
上記のように構成された空気調和装置の動作について説明する。  
空気調和装置の冷房運転中、制御部８では温度センサ１０、湿度センサ１１により冷却対象部分の温度と湿度の検出値から冷却対象部分の露点温度を算出する。この露点温度と吹出し温度センサ７の検出値を比較し、露点温度より吹出し温度が低い場合、冷却対象部分での結露が発生する可能性がある。
【００１１】
圧縮機容量と、蒸発温度および冷却性能の関係は、図２に示すようになっており、圧縮機容量が低下すると蒸発温度は上昇し、冷却能力も低下する。一方室内送風機容量（室内風量）と、蒸発温度および冷却能力の関係は、図３に示すようになっており、室内風量が増加すると蒸発温度は増加し、冷却能力も増加する。冷却能力は吸込み空気温度センサで検出される吸込み空気温度と吹出し空気温度の差ΔＴと、室内送風機容量（室内風量）とで計算可能であり、それは図４に示すような関係となっている。
【００１２】
そこで、制御部８では吹出し空気温度が露点以上となるように以下のような制御を行うものである。  
圧縮機容量を低下させ蒸発器の蒸発温度を高く設定することで吹出し温度を上昇させ、吸込み空気温度と吹出し空気温度の差ΔＴと、室内送風機容量から算出される冷却能力の状態を見ながら、室内送風機容量を増加し、冷却能力が低下しないように制御するものである。
【００１３】
上記動作により、冷却対象部分の結露を防止しながら、室内の空気温度を一定に保つことが出来る。
【００１４】
実施の形態２.
以下、この発明の実施の形態２による冷凍サイクルの制御方法について説明する。図５はこの発明の実施の形態２に係る空気調和装置を示す。
図５において、１は容量制御可能な圧縮機、２は凝縮側熱交換器、３は流量制御弁、４は蒸発側熱交換器であり、順番に配管で接続した冷媒回路を構成している。９は室外送風機、６は容量制御可能な室内送風機、７は蒸発側熱交換器４を介して吹出される吹出し空気温度を検出する吹出し温度センサ、１２は空気調和装置の吸込み空気温度を検出する吸込み温度センサ、８は容量制御可能な圧縮機１と容量制御可能な室内送風機６を制御する制御部、１３は制御部８内に設けられた外部からの除湿運転指令信号を受信する除湿運転信号受信部である。なお、外部からの除湿運転指令は、例えばリモコン、外部スイッチなどでから与えられる。
【００１５】
１０は室内に設置され冷却対象部分の温度を検出する温度センサ、１１は室内に設置され冷却対象部分の湿度を検出する湿度センサである。
【００１６】
上記のように構成された空気調和装置の動作について説明する。  
空気調和装置の冷房運転中、除湿運転信号受信部１３で除湿運転指令信号を受信した空気調和装置は除湿運転を行う。この除湿運転制御では除湿能力を高めるため、蒸発器４の蒸発温度を低くすることが効率的である。このため、圧縮機容量を高く、室内送風機容量を低くするように制御を行う。
しかし、このような除湿運転制御を行うと吹出し空気温度が低くなってしまうため、室内吸込み温度や負荷条件によっては冷却対象部分で結露が発生する可能性がある。
【００１７】
そこで、制御部８では温度センサ１０、湿度センサ１１により冷却対象部分の温度と湿度の検出値から冷却対象部分の露点温度を算出し、この露点温度と吹出し温度センサ７の検出値を比較し、露点温度より吹出し温度が低い場合、吹出し空気温度が露点以上となるように以下の制御を行うものである。
圧縮機容量を低下させ蒸発器の蒸発温度を高く設定することで吹出し温度上昇させる。ただし、この場合圧縮機容量低下による冷却能力の低下を防止するため、室内送風機容量を増加させる。
【００１８】
上記動作により、制御部８で、吹出し温度を上昇させつつ、室内送風機容量を増加させることで冷却能力を一定に保つように制御することにより、除湿運転を行いながら冷却対象部分の結露を防止し、室内の空気温度を一定に保つことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】この発明の実施の形態１による空気調和装置を示すシステム構成図である。
【図２】圧縮機容量と、蒸発温度および冷却能力との関係を示す特性図である。
【図３】室内送風機容量（室内風量）と、蒸発温度および冷却能力との関係を示す特性図である。
【図４】吸込み空気温度と吹出し空気温度の差ΔＴと、室内風量及び冷却能力との関係を示す特性図である。
【図５】この発明の実施の形態２による空気調和装置を示すシステム構成図である。
【符号の説明】
【００２０】
１：容量制御可能な圧縮機  
２：凝縮側熱交換器（室外熱交換器）
３：流量調整弁
４：蒸発側熱交換器（室内熱交換器）
６：容量制御可能な室内送風機
７：吹出し温度センサ  
８：制御部
９：室外送風機
１０：温度センサ
１１：湿度センサ
１２：吸込み温度センサ
１３：除湿運転信号受信部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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